由于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,高比表面積和孔隙率,沸石咪唑酯骨架材料（ZIFs）可作為多孔雙氫氧化物,多孔金屬氧化物以及多孔碳材料的理想前驅(qū)體,并廣泛應(yīng)用于能源領(lǐng)域�；诖�,本文致力于沸石咪唑酯骨架材料的新型結(jié)構(gòu)的設(shè)計,可控制備,并以其為前驅(qū)體衍生出新型結(jié)構(gòu)的金屬雙氫氧化物和氮摻雜層次多孔碳等,同時研究這些衍生物作為超級電容器電極材料的應(yīng)用。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1)在水相介質(zhì)中合成出一種新的具有葉片狀形貌的含鈷沸石咪唑酯骨架化合物ZIF-L（Co）,并證實其是ZIF-67形成過程中的中間過渡物相。同時在水相介質(zhì)中研究通過改變配體試劑的濃度和摩爾比,實現(xiàn)ZIFs的形貌調(diào)控和晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化。2)以泡沫鎳為基體,制備出ZIF-L（Co）納米片狀陣列（ZIF-NFA）,并衍生出鎳-鈷雙氫氧化物納米片陣列（Ni-Co LDH-NFA）,可直接用作無聚合物粘結(jié)劑的電池型超電容電極材料,并展現(xiàn)出優(yōu)越的超電容性能。當(dāng)電流密度為2A g^-1時,LDH-NFA電極的比容量為894 C g^-1。此外,組裝的非對稱超級電容器裝置表現(xiàn)出優(yōu)良的性能,當(dāng)能量密度為48.6Wh kg<... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

ZIFs和無機沸石的橋聯(lián)鍵角對比

合肥工業(yè)大學(xué)博士研究生學(xué)位論文但是其拓撲結(jié)構(gòu)的主要有 ANA、BCT、DFT、GIS、GME、LTA、MER、RHO SOD （圖 1.3）。如圖 1.3 所示，ZIF-8 和 ZIF-67 就是具備相同的 SOD 拓撲結(jié)構(gòu)所以兩者的物相基本一致，孔道結(jié)構(gòu)也十分相近。ZIFs 具有一個三維孔隙系統(tǒng)，其中親水通道和疏水通道交替存在，值得注意的是，GME 拓撲結(jié)構(gòu)是 ZIFs 中唯一個同時具有大孔和大窗口的拓撲結(jié)構(gòu)[1,4-5]。除了三維孔隙結(jié)構(gòu)外，Huanting Wang 課題組用鋅鹽和 2-甲基咪唑在水溶液制備了一種新型的二維結(jié)構(gòu)的含鋅 ZIFs 材料（葉片狀 ZIF-L）[6]，通過衍射數(shù)據(jù)析，Huanting Wang 課題組不僅解析出 ZIF-L(Zn)的晶體結(jié)構(gòu)，并發(fā)現(xiàn) ZIF-L(Zn)ZIF-8 三維 SOD 拓撲結(jié)構(gòu)里的二維部分（圖 1.4），通過進一步研究發(fā)現(xiàn) ZIF-L(Z是一個亞穩(wěn)相，并可以在有機溶劑環(huán)境中，隨著溫度的升高逐步轉(zhuǎn)化為 ZIF-8[7]

3圖 1.3 ZIFs 的主要種類及其拓撲結(jié)構(gòu)[1]Fig 1.3 Main crystal structures of ZIFs and their topology (three-letter symbol)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于碳材料的超級電容器電極材料的研究[J]. 李雪芹,常琳,趙慎龍,郝昌龍,陸晨光,朱以華,唐智勇.  物理化學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[2]超級電容器研究進展:從電極材料到儲能器件[J]. 宋維力,范麗珍.  儲能科學(xué)與技術(shù). 2016(06)
[3]類沸石咪唑酯骨架材料（ZIFs）的研究進展[J]. 王天龍,張燕,王新紅,馮鈉,曲敏杰.  化工進展. 2015(11)
[4]微球狀ZIFs材料（TIF-5Zn）的制備及穩(wěn)定性[J]. 康小珍,石琪,董晉湘.  化工進展. 2013(07)

碩士論文
[1]類沸石金屬有機骨架M-ZIF的微波合成及其促進THF水合物生成[D]. 占文慧.華南理工大學(xué) 2010



本文編號：3481328